物联网工程意义范文

时间:2024-01-02 17:54:38

导语:如何才能写好一篇物联网工程意义,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

物联网工程意义

篇1

真心地感兴趣

在你考虑是不是要成为下一个“乔布斯”之前,第一需要思考的问题是:你是否真心喜欢这个行业,是否愿意长时间不跳槽。这个领域,人们常常只看到它光影十色、绚烂夺目的一面,而技术更新周期极短、竞争异常激烈、工作内容枯燥、繁琐的一面,却常常被忽视。如果你只是满足于完成工作任务,那么你早晚会被此行业淘汰。这个行业需要精益求精、不断革新,这样的特点便决定了从业者必须在繁重的工作之余,也需不停地学习才能保证不被淘汰,才能实现长足的进步。因此,拥有浓厚的兴趣是从事该行业的最重要动力。

基础知识要扎实

这是个有“门槛”的领域,从最新的几大网络职业来看,无论是技术研发类工作,还是营销服务类工作,都要求掌握该细分领域中所涉及的相关理论知识和应用技术。据该领域中的HR表示,专业人才是稀缺资源,不少应聘者连基础知识都掌握得不够扎实,即使勉强留用,日后碰上稍复杂的工作任务,效率立马就降下来了。因为他需要不停地百度,不停地冥思苦想才能推进工作,这样很让人头疼。所以,即使绝世武功,也需要从扎马步、练架势开始,不能好高骛远丢了“根本”。

专业度要精深

IBM某程序开发工程师在自我总结中说,和所有迫切希望成为专家的新人一样,想快速积累经验和技术,会花很多时间关注所有行业内的新信息和新技术。但工作时间长了,才知道只有围绕工作重点开展的学习才是最有效的。例如,手机应用程序开发包括:IOS应用开发、安卓应用开发、JAVA应用程序开发、C++应用程序开发等大家耳熟能详的类别,做手机应用程序开发的人,大多知道其中一两个类别,但都不够专业。很多人都是在一个类别上遇到瓶颈和技术难关后,便转向学习其他,逃避技术延伸学习方面的困难。

建立自己的业内社交圈

想要获得长足的发展,光有技术上的积累还不够。一个人的眼界有限,很多时候也需要和经验十足的前辈或同行进行交流,从中找到解决问题的办法。因此建立自己的工作社交网络十分重要。在“新陈代谢”速度极快的领域中,与专业人士、圈内人士的沟通就变得不可或缺,保持一定的频率的信息交流和互换,能有效地帮你提高解决问题的效率、拓展解决问题的思路,对你了解业内动态和前沿信息方面也十分有益。

篇2

关键词:物联网;导论;层次结构;教学内容

作者简介:吴治海(1981-),男,安徽亳州人,江南大学物联网工程学院,副教授。(江苏 无锡 214122)

基金项目:本文系江南大学本科教育教学改革研究项目“物联网新专业实验实践性环节设置策略研究”(项目编号:JGB2011057)、“物联网新专业人才培养与产业结合模式研究”(项目编号:JGB2011053)的研究成果。

中图分类号:G642.421 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)31-0070-02

最近几年,物联网(Internet of Things,IOT)概念的提出及其技术的飞速发展引起了世界各国的广泛关注,被称为继计算机与互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。为了能在这一技术领域占据重要位置,许多国家提出了相应的物联网发展战略。如美国的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韩国的“u-Korea”、欧盟的“欧盟物联网行动计划”、中国的“感知中国”等。发展物联网技术的基础与核心是培养物联网方向的专业人才,为此,国内各大高校相继开设了物联网工程专业并开始招收第一届本科生,如哈尔滨工业大学、华中科技大学、西北工业大学、北京科技大学、江南大学、南京邮电大学等。然而,物联网工程的新专业属性,决定其人才培养方案的制订、课程的设置以及教学方法的实施等,目前仍处于“摸着石头过河”的探索性阶段。但是,国内目前已开设物联网工程专业的大部分高校,都将“物联网技术导论”作为本专业的第一门课程,旨在向学生整体介绍物联网的概念、内涵、关键技术、发展现状以及主要应用等,以激发学生的学习兴趣,并使学生树立学习的信心。因此,“物联网技术导论”课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量,进而影响到中国物联网技术发展的进程。

一、物联网的概念及内在层次结构

目前,关于物联网的定义有多种,但是被大多数学者认同的一个定义为:物联网,即通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息的交换与通讯,以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”。使用通俗的语言,可以这样表述物联网的内涵:使用传感器获取物理对象的信息、使用网络传输信息、使用计算机处理信息、使用控制器设计反馈控制策略、利用执行器对物理对象进行控制与管理等各类操作。由此可以绘制出物联网中的信息流(如图1所示)。因此,从控制学科的角度来说,物联网是一个典型的网络化控制系统(Networked Control Systems,NCS)。从物联网的定义以及图1中展示的物联网中的信息流向,可以概括出物联网的层次结构:感知层、网络层、处理层与控制层(如图2所示)。其每层的功能分别为信息的获取、信息的传输、信息的处理与信息的反馈。这四层结构的划分是对传统的物联网三层结构,即感知层、网络层与应用层的进一步细分,本质上是一致的。从这四层结构的划分不难看出,物联网技术涉及信息技术领域的四大一级学科,即电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程。因此物联网是一个多学科交叉的技术,这使得物联网的内容极为丰富。但另一方面,这种交叉性也增加了“物联网技术导论”课程的讲课难度,对教师的专业素质提出了更高的要求。因此,如何选择讲课的重点,既让学生感受到物联网技术的重要性,激发他们的学习兴趣,又使他们面对繁杂的内容而不畏惧,树立学好物联网技术的信心,具有重要的意义。

二、“物联网技术导论” 教学内容选择

目前国内已出版发行的“物联网技术导论”教材有十多本。[1-12]通过浏览这些教材的目录,不难发现物联网内容极其庞杂,主要涉及传感器技术、无线传感器网络、射频识别技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、无线单片机、嵌入式系统、云计算技术、机器学习、模式识别、数据挖掘、智能信息处理技术、物联网控制技术、物联网安全技术、物联网技术标准、物联网应用等。依据物联网的四层结构,可以将上述内容进行如下层次归类:感知层包括传感器技术、无线传感器网络与射频识别技术;网络层包括短距离无线通信技术与远程通信技术;处理层包括云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘;控制层包括物联网控制技术;物联网安全技术、物联网技术标准与物联网应用横跨物联网的四层结构。但另一方面,作为一门导论课,一般来说讲课时间会限制在20课时以内。试图在较短的时间内把上述内容完全彻底讲一遍是不现实的,因此需要选择重点内容进行讲解,目标是让学生对物联网的整体架构、关键技术有一个整体上的清晰认识。那么如何选择主要内容呢?以江南大学已经实施两年的“物联网技术导论”课程教学方案为例,结合物联网的四层结构,来分配每讲的主要内容。目前江南大学“物联网技术导论”课为16课时,除去最后一次考核占用的2课时,还有7讲14课时。下面,结合物联网的四层内在结构,详细叙述每讲的主要内容。

第一讲——绪论。介绍物联网的基本定义、内在结构、研究现状、发展动态、主要应用领域。重点讲解物联网的基本定义与内在结构,讲解时应播放一段物联网应用案例的视频,增加学生对物联网内在结构的整体认识。

第二讲——感知层技术一。介绍智能传感器技术,包括传感器技术、微控制器接口、无线单片机、嵌入式系统。重点介绍传感器工作原理、比较CC2430和CC2530功能差异、嵌入式智能传感器的一般结构、标准接口与串行接口。

第三讲——感知层技术二。介绍无线传感器网络。由于无线传感器网络具备了一个简单的物联网系统的架构,对本讲内容的讲解可以大大提高学生对物联网内在结构的认识。主要讲授无线传感器网络的定义、体系结构、特征、协议栈结构、主要支撑技术,如定位技术、时间同步、数据融合、安全技术等。可以结合无线传感器网络在智能农业当中的应用来讲解本部分内容。

第四讲——感知层技术三。介绍射频识别技术。由于射频识别技术也具备了一个简单的物联网系统的架构,所以对本章内容的讲解可以进一步增强学生对物联网内在结构的认识。主要讲解射频识别的组成、分类、工作原理、技术标准、与传统自动识别技术的区别以及安全问题。可以结合射频识别技术在门禁系统当中的应用来讲解本部分内容。

第五讲——网络层技术。介绍短距离无线通信技术和远程通信技术。重点介绍Zigbee技术、WiFi技术、蓝牙技术、超宽带技术和3G无线远程通信技术,简单介绍多路访问技术和多路复用技术。应结合具体的应用来讲解Zigbee技术、WiFi技术和蓝牙技术。

第六讲——处理层技术。主要介绍云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘。重点介绍它们的含义、基本结构和主要方法。在介绍基本结构时应画出结构方图,使其技术原理清晰明了。

第七讲——控制层技术。重点介绍控制的思想,即反馈。可以结合具体的例子来讲解,如倒立摆的控制,让学生主观感受反馈的作用,但要避免复杂的数学公式。也可以适当介绍控制学科的前言问题,如网络化控制系统与多智能体系统,让学生深刻感受到控制技术在物联网技术当中的地位。

以上七讲基本包含了物联网技术的主要内容。通过这七讲的学习,学生基本上对物联网架构和关键技术有了一个整体上的认识。由于不同高校开设物联网工程专业的院系有所不同,教师的专业背景也有所不同。但是,确保学生正确认识物联网技术的一个基本要求是教师向学生完整地介绍物联网的四层结构。任何一层的缺失都将导致学生对物联网概念和内涵认识的不准确,影响其以后的学习效果。

三、结语

本文在阐述物联网内在层次结构的基础上,结合“物联网技术导论”课程课时短、内容多的特点,详细介绍了如何在有限的课时内分配主要的物联网技术的知识点。由于“物联网技术导论”是一门新的课程,目前还没有成熟的课程教学方案,因此,本专业的高校教师要善于结合自己的专业知识和教学经验,编写符合中国国情的“物联网技术导论”教材,探寻一条符合中国学生的“物联网技术导论”课程教学方法,进而培养出基础扎实、技术熟练的物联网专业人才,推动“感知中国”战略的进程。

参考文献:

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[7]桂小林.物联网技术导论[M].北京:清华大学出版社,2012.

[8]黄东军.物联网技术导论[M].北京:电子工业出版社,2012.

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[10]吴功宜,吴英.物联网工程导论[M].北京:机械工业出版社,

2012.

[11]暴建民.物联网技术与应用导论[M].北京:人民邮电出版社,

篇3

2月17日,中国政府网公布《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》,提出到2015年,突破一批核心技术,初步形成物联网产业体系。为实现目标,将加强财税政策扶持、完善投融资政策,鼓励金融资本、风险投资及民间资本投向物联网应用和产业发展。

物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用,具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点,推进物联网的应用和发展,有利于促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变,对于提高国民经济和社会生活信息化水平,提升社会管理和公共服务水平,带动相关学科发展和技术创新能力增强,推动产业结构调整和发展方式转变具有重要意义。目前,在全球范围内物联网正处于起步发展阶段,物联网技术发展和产业应用具有广阔的前景和难得的机遇。我国在物联网技术研发、标准研制等方面已初步具备基础,但也存在关键核心技术有待突破、产业基础薄弱、网络信息安全存在潜在隐患等问题。

意见提出,到2015年,我国要实现物联网在节能环保、商贸流通、交通能源等经济社会重要领域的规模示范应用,突破一批核心技术,培育一批创新型中小企业,打造较完善的物联网产业链,初步形成满足物联网规模应用和产业化需求的标准体系,并建立健全物联网安全测评、风险评估、安全防范、应急处置等机制。

意见指出,将建立健全有利于物联网应用推广、创新激励、有序竞争的政策体系,抓紧推动制定完善信息安全与隐私保护等方面的法律法规。建立鼓励多元资本公平进入的市场准入机制。加快物联网相关标准、检测、认证等公共服务平台建设,完善支撑服务体系。加强知识产权保护,加快推进物联网相关专利布局。同时,将加强财税政策扶持,鼓励金融资本、风险投资及民间资本投向物联网应用和产业发展。

2012年,国家发改委联合其他部委在7个领域开展国家物联网重大应用示范工程,国家集装箱海铁联运物联网应用示范工程位列其中。该应用示范工程以现代物联网技术为支撑,加强集装箱海铁联运信息共享,提高业务协同水平和服务效能,建立铁路、水运业务衔接联动机制,实现了港口、铁路集装箱联运全过程物流信息的无缝衔接。

篇4

关键词:校企合作;物联网工程;培养方案;现代学徒制

一、应用型人才培养校企合作的必要性

践行教育服务社会的理念,结合现有部分本科院校的转型方针,我校确定为应用性本科院校,物联网工程专业对人才培养的定位是培养适应我国现代化建设需要,掌握物联网专业的基本理论、基本知识和基本技能,具备传感和射频技术、通信技术、网络技术的专业知识,具有一定的创新意识,德、智、体、美全面发展,能在企事业单位从事物联网领域相关的技术研发、工程设计,工程应用系统的维护、管理、服务等岗位的应用型工程技术人才。

实践环节在总学分中高达30%以上。为了培养符合社会要求的应用型人才,落实培养方案,校企合作势在必行[1]。在合作理念上,按照“专业对接行业、实训扎根基地、科研结合产学、项目推进创新”的基本思路,广泛开展与企业的实质性对接;在合作原则上,坚持互惠共赢、优势互补、资源共享,整合校内外两种资源,提升合作实效;在合作机制上,建立导向机制,以就业为导向,把培养高素质应用型人才、服务社会作为首要任务。

二、校企合作的意义

(一)通过校企合作,共同确定专业人才培养目标。通过校企合作对培养规格进行准确定位,利于更好发挥培养目标在专业建设和教育教学中的目标牵引作用[1]。校企合作模式主要是共同制定人才培养方案和专业教学计划,共同开发课程,共建校内外实习实践基地和科研研发基地,共建专职老师与兼职老师相结合的双师结构教师队伍。让企业行业全程参与学校人才培养方案和计划的调整、优化,参与专业课程的研究与开发。产教融合,创新应用技术人才培养模式,把产教结合作为应用型人才培养模式改革的重要切入点,以此带动培养方案的建设与调整,引导课程设置、教学内容和教学方法改革,构建了“双主体”育人的人才培养模式。

(二)校企一体化培养“双师”结构教学团队。教学团队建设是培养既有高校教师资格的专业职称,又有职业资格和技能等级证书、较强实践操作能力的“双师”结构师资队伍。在开辟渠道和实现人员双向交流的基础上,为教师到企业见习锻炼、挂职实践、参与员工培训提供平台,也为聘请企业经验丰富的实践专家来学院兼课任课、当好实训实习指导教师、参与监控人才培养的教学过程和量化评价教学质量创造条件,建立教学团队的建设机制和素质提升机制。

(三)以就业为导向的课程设置,实施订单培养。企业可为学校提供实训基地和实训设备,并接受师生见习和实习,服务专业面向产业,也为学校面向社会推行“订单式”教育提供了基础。同时通过校企合作实行订单培养模式,根据企业需求实现订单培养,在企业、学生互选的前提下,签订定向培养协议;在确保通识教育、学科基础课程和学科专业课程教学的前提下,根据企业需求,安排企业急需专业理论课程或实践教学环节;在确保毕业生教学质量的前提下,将毕业实践与企业试用期打通,使学生尽快地融入企业生产。通过校企合作,增强专业建设与地方产业行业发展的契合度和依存度,提高专业对地方经济社会发展的参与度与贡献率。

三、现代学徒制校企合作方式探讨

(一)现代学徒制在校企合作的作用。现代学徒制在有些职业院校开始推广,是校企合作的一种方式,以培养学生为核心,以专业的课程为纽带,以学校的老师和企业工程师深人合作为支撑的人才培养模式。在实施的过程中改变了以往理论与企业具体的实践相脱节,理论知识与企业对人才要求能力相割裂、学校教学场所与项目实际开发实际情境相分离的局面,从而实现人才培养模式的一次改革。在人才培养的实践环节中实施实施现代学徒制,让学生采用学校与企业的交替式学习和项目开发,在学校学习理论知识,在企业接受培训,实现理论到实践,以解决实践的问题再来学习理论,提升了学生的就业能力。

(二)现代学徒制的意义。重要的意义有三个方面,一是根据学生的个性差异和对不同行业的熟悉程度,实现因材施教,学徒制是一种教师和学生就像师傅和徒弟一样,针对具体的实践问题面对面的教育指导的方式,从而加强了老师和学生的相互了解,实现了对学生的能力有针对性地培养和教育,有利于摸清学生的理论知识或实践薄弱环节,实现因材施教的针对性的培养。二是提高应用型本科高校学生学习的兴趣,学生部分时间在企业接受培训,边学习理论知识,边做项目,从而实现了

CDIO的教学方式,学生更有兴趣达到更好的效果。情景教学提高了学生学习的主动性,从被动者变成主动者,最大限度地参与学习过程,使学习的效果和学习的意愿达到最强。三是学生有较好的就业前景,通过学徒制培养,很多学生的理论水平和实践能力得到提高,在项目实践中自己的优势得到发挥,通过真实具体的项目使其学习更有指向性和社会性,为学生今后走向社会奠定了基础,在毕业时可以被与专业对口的企业录用。

(四)深化校企合作实施办法分析。依托湖北省或武汉市物联网重点产业和相关行业,通过准确定位实现校企合作,其校企共建物联网工程专业人才培养目标和规格流程图如图1所示。

(一)湖北物联网企业分析。湖北省物联网产业发展,创建了“智慧光谷”――“武汉・中国光谷物联网产业技术创新联盟”,成立武汉物联网联盟的宗旨,就是要加强产业链上下游的技术合作,以获得物联网关键技术突破,扩大物联网在湖北的推广应用,打造湖北省新的千亿元产业。结合武汉特大城市以及“两江多湖”的特点,启动智能交通、智能湖泊、智能城管、智能小区、智能电网、智能商贸、智能物流等物联网示范工程,通过建立物联网子系统,节约社会资源,提高工作效率和生活质量,减低碳排放,同时促进本地物联网企业发展壮大。通过示范工程探索完善的运作模式,形成长效运作机制,将武汉打造成国家物联网应用示范重点城市。分析企业的特点和用人需求,与相关企业建立良好的校企合作关系。

(二)实行“双导师制”。在学生入学后,尽量能为每个学生配备学校导师和企业导师,两个导师根据学生个性,对学生进行精雕细琢,培养学生的创造力;同时通过导师的言传身教,让学生学习做人做事的道理,导师制使教师、师傅和学生间交流频繁,更有利于学生的全面发展。学生的成绩评价由校企双方按照一定比例确定,学生在校期间的理论课学习成绩,由任课教师评价;在企业实习期间的成绩按照企业导师占60%,学校导师占40%的比例,实习期间的表现和实习结束后的效果都可以作为评价指标。

(三)教学时间安排。学生的学习是在企业中的实训和课堂上的学习有机结合,一般实行校企合作、工学结合的形式。以四年学制计算,学生2/3的时间在学校学习理论知识,1/3的时间在企业接受培训。采用大一到大三每学期20周,其中16周在学校学习理论知识和基本技能,4周在企业实习,大四一整年都在企业实习,学生在前三年的时间内在学校、企业进行“项目实训”或“轮岗实训”,最后一年到相关的企业进行“顶岗实习”,顶岗实习过程同时完成毕业设计。

(四)实习基地的建设。在校企合作的另一方面,企业要投入大量资金以提供足够先进的生产设备和实际训练所需的原材料,以供学生实践学习用,并且能够提供足够的岗位让学生实践,包括技术力量、实训设备、实训场地等;同时学校也为企业提供技术力量,人力和专业技术知识,共同推进产学研的结合,进一步加强校外实习实训基地建设,如增强校企联合,加强实习、实践教学基地建设。在坚持“产学研相结合”、“互惠互利、双向受益”的原则下,学校为基地企业解决生产问题,优先提供毕业生,企业为学校提供良好的实习教学基地。每个实习基地都聘请了本科以上学历,具有一定理论、实际工作经验的校外指导教师,同校内指导教师共同完成实践教、学任务,将课堂教学和实际工作有机结合,让学生在企业生产一线岗位接受职业指导和训练,了解职业有关的各种信息,加深对自己所学课程的认识,提高理论学习的主动性和积极性,有助于学生就业的选择。

四、总结

通过校企合作,共同确定专业人才培养目标,培养“双师” 结构教学团队,实施订单培养;在实践环节实施过程中引用现代学徒制,让学生采用学校与企业的交替式学习和项目开发,在学校学习理论知识,在企业接受培训,实现理论到实践,以解决实践的问题再来学习理论,提升了学生的就业能力;共建实习基地,产学研结合,深化校企合作。校企合作实现了应用新本科人才的培养。

参考文献:

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[2] 胡成松,本科院校物联网工程专业课程体系研究,新教育时代,2014.3

[3] 刘芳,Brief Analysis of the Strategy for Transformation in and Development of Newly Upgraded Undergraduate Universities and Colleges,教育研究会议期刊,2015.6

[4] 胡成松,民办高校物联网工程专业课程体系研究与探索,湖北省十二五规划项目

[5] 薛莲,单片机课程设计教学探索,中国教育改革论丛,2013.7

[6] 李长友; 谭正航;应用型创新性人才培养与地方高校产学研合作教育机制的优化,高等理科教育,2014年02期

[7] 刘鹏;物联网工程专业创新人才培养探索[J]. 计算机教育. 2012(21)

篇5

关键词:物联网工程;学业导师;高校

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)01-0029-02

随着物联网产业的发展和创新型社会战略的确立,如何在新时代背景下,加快人才培养的过程,提高人才培养质量,成为高校面临的一个现实的问题。作为新形势下的人才培养模式,学业导师制的引入为人才培养的多渠道、宽口径、重实践的要求提供了可行的选择。特别是专业导师的科研平台和科研课题的真实氛围的训练,弥补了传统学生培养模式在科研技能和专业发展上的不足。论文重点论述了学业导师制对科研创新人才培养的重要意义,并对其中的若干问题进行了分析。

一、学业导师制对新兴技术的前瞻引领

学业导师制引入的目的在于充分发挥学业导师专业技术上的优势,在这一过程中,学业导师的专业技能得到更深入的挖掘和运用,学生的科研技能得到进一步的训练,最终达到双赢,特别是对工科学生的实践技能培训和科研基本素养的养成具有重要的推动作用[1-2]。

(一)学业导师制对新技术的适应

学业导师制的引入是对新形势下新技术发展的准确把握和应用。专业导师独特的科研视角、扎实的科研基础、宽广的科研渠道,以及对科研动态的把握能力和对新技术的学习应用能力是创新型人才培养所急需关注和迫切需要的,学业导师制的引入,可以充分发挥学业导师的技术优势,通过创新平台建设,能够从源头上实现学生与新技术的对接,对于他们快速把握专业前沿、深入理解专业内涵、快速掌握新技术应用具有重要的意义。

(二)学业导师制是创新平台的主力

创新型人才培养是目前高校加快人才建设目标的主要途径和手段,在高校推行科技创新的过程中,一线专业教师承担着重要职责,是创新的主体。通过学业导师制,可以快速搭建人才创新培养的通道,为复合型人才培养提供成长的土壤与环境。加快创新平台建设,不仅需要资金和政策支持,更重要的是要充分利用学业导师的项目课题作为学生实践的实境平台,使学生在真实的科研氛围中快速提高创新水平[3-4]。

(三)学业导师对人才培养的推动

学业导师的引入对于加快创新人才培养的步伐具有决定性的影响,尽管高校在技术创新方面拥有得天独厚的优势,但是必须清楚人才培养是一个长期的复杂的过程,这就要求科研训练过程和创新培养的手段要提高效率,加快进度。在这一要求下,引入学业导师制,将学生的科研创新技能的培养直接划入创新平台的范围,充分发挥创新平台的育人优势,无疑对促进学生在短期内的快速成长具有举足轻重的作用。

二、物联网工程专业的特点

物联网专业人才培养是一个全新的课题,需要全新的思维,在目前的条件下实现新专业人才培养,必须充分重视专业前沿的深入研究,大力推进物联网工程专业的实践训练,切实增强学生的动手能力和创新能力。

(一)实践性

物联网工程专业与其他专业的最大不同在于其实践性的加大增强。众所周知,物联网的诞生就是实践累积的产物,特别是随着互联网技术和传感器技术的飞速发展,以及它们在行业应用中的深入实践,其为物联网技术的诞生与发展提供了极其深厚的基础背景。纵观物联网技术,其发展脉络与工程实践的路径不无重叠,特别重视实践及基本技能的锻炼。学生不仅需要掌握专业的能力理论知识,更需要具备将掌握的知识熟练应用在实践中。

(二)应用性

物联网工程专业应用面宽是一个不争的事实。传统诸行业均可以成为物联网的应用环境,无疑为物联网工程专业人才的技术视野提出更高的要求。他们不仅需要掌握理论知识、应用技能,更要求能够快速针对行业应用提出解决方案和实施细则,物联网专业应用的复杂性、进度的紧迫性、问题的现场性、解决法案的多样性均对物联网工程专业人才的培养提出新要求[5-6]。

(三)创新性

物联网工程专业特别强调创新,其应用领域的宽泛性决定了具体的方案没有现成的章法可循,必须针对具体问题进行实际分析,要求专业人才必须具备扎实的现场处理能力,特别是针对新问题的创新应用能力,这是其他专业所不具备的。物联网工程专业本身是一个日新月异的朝阳专业,其发展的速度之迅猛、覆盖行业之全面、专业知识之宽广是专业人才必须深入领会的。

三、学业导师制下的物联网工程专业人才培养路径

物联网工程专业的复杂性和宽泛性为该专业人才培养提出了全新的目标。物联网专业人才培养不能因循旧路,故步自封,必须开拓新途径、充分调动现有的资源优势和综合各方群策群力,只有如此方能较好地应对复杂问题。

(一)以学业导师制提高物联网专业的培养起点

学业导师制的推行,为物联网过程人才培养提供了更高的起点。学业导师立足于专业实践,从更高、更专业的视角为该行业的发展和应用提供了新的起点。依托学业导师的科研经历和创新思维,能够促进学生在专业知识的学习过程中,快速摆脱旧有思维的束缚,迅速提高专业思想和应用起点,快速实现在行业内的熟练运用。

(二)以学业导师制拓展物联网专业的创新平台

学业导师在自身多年的科研经历中形成了特有的科研方向和创新平台,对于提高学生的创新实践技能至关重要。通过学业导师的引导帮扶,学生可以在科研平台内迅速成长,加快发展。创新平台不仅能够为学生提供物质场地、实验环境,更重要的是通过科研平台,学生获得了与专业前沿直接对接的渠道。

(三)以学业导师制加快物联网专业的应用过程

物联网工程专业的应用需要长期的经验积累和实际项目的历练。这一过程必须在学业导师的创新平台引导下才能快速构建实现。物联网不同于其他专业,具有极强的实践性和应用性特点,只有听过实际项目,才能让学生体验真实的应用过程,并快速积累经验,获取第一手知识。在学业导师的引导下,他们能快速提高现场解决问题的能力和综合发展的能力。

四、学业导师制实践中需要注意的问题

学业导师制作为新兴的人才培养模式,推行过程中必然会面临诸多新问题,如何保证科研平台人才培养过程的时效性,如何确保学业导师在科研指导过程中发挥专长确保知识传递的可行性,如何在增加科研导师工作任务的情况下确保人才培养的积极性不受影响,如何通过科研平台实现师生双向共赢,应当充分考虑如下问题。

(一)引入量化考核机制

人才培养的最终目标是切实实现社会急需的科研创新人才的培养,使人才能够在毕业后直接对接社会创新体制下的大环境。为此,需要为在校生的培养质量设立量化考核指标,以实现对人才培养的原则指导。量化机制应当突出学生的项目参与程度、自主思考能力、科研实操水平,可以通过月度目标、年度目标加以范围界定,以代码量、论文等实际载体为考核依据,以社会认可、同行评价为评价标准进行量化设置,确保量化目标的实际可行。

(二)健全激励机制

学业导师制人才培养的关键在于学业导师的精力投入。由于客观原因,学业导师原本已经承担许多科研任务和教学任务,社会压力大,有些导师不愿意再次增加负担,即使有些导师愿意参与人才培养过程,由于时间限制和工作精力不足,难以保证实际指导过程的质量。因此在引入导师制时,应当充分考虑学业导师的实际情况,适当减轻他们其他的工作要求,并适当增加激励因素,保证科研导师的权益,确保指导过程的质量和效率,保证人才培养目标的贯彻和实现。

(三)完善监督机制

学业导师制作为人才培养的重要模式,应当引起足够的重视,为保证双方的权益,应当设立双方认可的指导监督机构,并将其作为日常管理和考核的执行方。其可以挂靠在教务处或者科技处,也可以由各学院的委员会承担,该机制应当能够及时与科研导师和学生互动,获取第一手信息,作为科研创新平台顺利推行的保证。

物联网工程专业作为一个新兴专业,对人才培养提出了新的要求,如何加快创新型人才培养,促进物联网专业人才的发展是个新课题。学业导师制可以为物联网工程专业人才培养提供全方位的科研指导,快速提升学生的创新技能。但是作为新兴的人才培养模式,目前的实施过程中尚存在一些实际问题,比如学业导师的科研积极性和主动性的发挥、科研导师的工作量的保证、科研教师的自身权益的维护以及客观公正的人才培养质量的评价等,还需要进一步明确和完善。

参考文献:

[1]戴长雷,孙思淼.大学生学业导师导学方法实践与思考 [J].黑龙江教育:高教研究与评估,2014,(4).

[2]闫涛,李O,潘恒健.学分制下实行本科生学业导师制的 探究[J].教育教学论坛,2015,(9).

[3]瞿启发.本科生学业导师教育管理模式探讨[J].管理, 2015,(16).

[4]李琳琳.数字校园中学业导师平台的搭建与研究[J].黑 龙江教育:高教研究与评估,2014,(3).

篇6

关键词:物联网;高职院校;人才培养;思路

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)09-0081-02

0 引 言

物联网的英文名称叫“the Internet of things”,就是“物物相连的互联网”。有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。

自2009年8月总理在无锡考察期间提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,即把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将物联网与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合。物联网技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。

1 高职院校物联网人才培养之路

科技发展,人才是基石,物联网这个信息化社会发展的重要引擎也需要方方面面的人才去为它创造和服务。2010年年初,教育部下达了高校设置物联网专业申报通知,众多高校争相申报。目前有100多所高校院系获批了包括物联网工程、传感网技术和智能电网三个物联网相关的专业。全国物联网相关人才缺口量在18万以上,所以物联网工程、传感信息工程专业的毕业生就业前景广阔。

1.1 物联网企业人才需求分析

按照图1所示的物联网三层体系结构,可以将感知、传输、应用按物联网产业分为感知产品制造业、传输产品制造业、应用产品制造业和系统集成四大类。

对应的具体企业大致有如下四个子产业:一是传感器与RFID 的生产制造与测试;二是传感器节点与嵌入式软硬件无线网关设计、生产与测试;三是物联网应用软件设计与测试;四是物联网系统集成与网络服务。

图1 物联网的三层体系结构

支撑企业的岗位需求大致有以下五类:

(1)集成电路制造业,包括物联网电子产品集成电路的PCB板的辅助设计、电子产品的生产、工艺、封装、测试与管理和生产设备的管理维护等岗位;

(2)电子产品制造业,包括电子元器件的辅助设计、生产、工艺、封装、测试与管理、贴片机等设备的管理维护;

(3)网络通信产品的生产和服务,包括3G和4G通信服务、无线通信技术服务(WiFi、GPRS、Zigbee等)、有线网络通信服务、GPS或北斗卫星通信服务;

(4)数据库/中间件服务业,包括物联网数据库/中间件的安装、调试、维护与管理工作;

(5)软件服务外包业,包括物联网传输层通信软件开发、物联网应用层软件开发等。

1.2 物联网企业对高职院毕业生的要求

根据无锡职业技术学院周志德教授的物联网企业调研分析数据可以看出,物联网企业在大专高职院校的学生需求主要集中在产品生产、测试、运维、销售和项目管理等岗位。表1所列是物联网企业工作岗位与人才需求分析表。

2 物联网专业群建设

物联网技术不是一个全新的技术,它是计算机、通信和网络技术的综合体。所以物联网技术专业也不是一种专业技术所能覆盖,而必定是一个专业群才能支撑。物联网技术是现有计算机应用技术、应用电子技术、电子信息工程技术、通信技术和软件技术等专业的交叉结合技术。笔者考查了无锡职业技术学院物联网学院的专业建设和机构设置,觉得很有创新价值和指导意义。表2所列是无锡职业技术学院的物联网专业机构设置。

这种设置通过将计算机技术系和电子信息系合并,从而实现了教师、实验实训室的共享,打破了教师资源、硬件资源的分割,解决了硬件资源重复建设的浪费问题。集中力量打造出拿得出、叫得响的拳头专业。

3 以项目为导向、实践为纲的培养模型

高职办学的生命就是职业技能教育,培养物联网技术人才就是要培养为物联网企业和行业服务的技术型或技能型人才。这两样人才的培养需要进行大量的项目实践锻炼,所以高职院校不可能走脱离实际、只讲书本理论的老路,必须在基本理论够用、适用的情况下有大量的实训实践项目做支撑。

以物联网市场需求为导向,因此,实训实践项目的开展就要围绕以下几个方面:

(1)物联网设备安装、调试、维护,工程项目施工管理;

(2)传感器等感知元件辅助设计、生产工艺、封装、测试、维护和管理;

(3)嵌入式应用网关等产品辅助设计、生产制造、封装、测试、维护和管理;

(4)物联网应用软件编写、文档书写、软件测试、软件维护与数据库管理;

(5)智能楼宇弱电项目施工管理,弱电设备与自控设备的安装、调试、检测、验收与维护。

所以,开展的实训可以分为基础模块实训和综合模块实训。基础模块实训如电子工艺实训、PCB实训、电子产品制作实训、物联网项目综合布线实训、传感节点实训、数据通信实训、应用程序实训等。综合模块实训如物联网项目综合实训、物联网项目规划实施实训等。

在基础模块实训注重一步步围绕专业技能打下良好的动手基础,并且进一步巩固所学基础知识点。在综合模块要模拟工厂环境或者研发企业环境,从熟悉工程项目招投标、预决算、设备采购到编制项目实施计划,协调资源并按计划推进项目实施。这些角色由项目经理负责协调指挥。硬件小组负责硬件原理图绘制、PCB图设计、元器件选型、焊接测试。软件小组负责底层开发、应用层开发等。最后,项目所有成员进行统调测试,编写项目技术要求书、需求规格说明书等技术性文档。

4 结 语

在校企合作上,最好是企业能够向学生提供实习岗位,提供企业中的实际问题作为论文研究的题目或设计任务完成毕业论文或设计,教师参与企业的科技攻关项目等。这样,教师通过合作科研、提供咨询、参与产品或解决方案的开发,服务于企业;学生通过实习、实践项目,完成毕业论文。通过多形式、全方位、立体式的校企合作,使物联网这样的朝阳产业在人才培养上不断档、不断层,最终学校和企业都能够良性互动,可持续发展。

参 考 文 献

[1]郑小发. 物联网工程专业中高职院校教学课程实验体系研究[J]. 物联网技术, 2012,2(2): 83-85.

[2]陈志峰,施连敏. 高职院校物联网技术专业特色资源库建设实践[J] 中国教育信息化,2011(9):31-33.

[3]程远东 . 物联网发展趋势与高职院校人才培养思考[J]. 物联网技术, 2012,1(2): 47-49.

篇7

【关键词】工程物资管理;供应链管理;集约化;现代物流思想

基础设施是社会发展的重要硬件条件,是社会发展中最具活力的力量。数据显示,截止到2016年7月,我国基础设施建设投资额为77323.00亿元,同比增长18.7%。基础设施的逐渐完善缺少不了建筑工程的开展以及工程物资的采购管理。物资管理是工程项目管理中不可或缺的重要一环,维系着工程项目的生产运营,其管理水平的高低直接影响着施工单位的成本。物资是企业与生产单位之间的桥梁纽带,是企业正常生产的保障基础,对于强调工期的建筑施工来说,把施工生产所需的物资及时有效、保质保量地供应上去有着重要的意义。

1现状分析

在国内,工程项目中对于物资的使用可以概括为三个方面:采购、库存管理以及配送。在采购过程中,由于缺乏市场调查,非专业的采购人员对项目本身的了解不足,不经过实际调查比较,仅以主观意见或者个人偏好来随意采购,造成不必要的物资成本。在管理与配送阶段,从库房建设到后期的物资提取使用,物资现场管理缺乏科学性。同时,对于物资的管理体制和监督体系不健全,存在管理漏洞;物资管理的现代化水平低,没有新理念新方法的进入,这些都制约着物资管理的效果。

2发展趋势

2.1模型与管理信息化

随着信息化水平的提高,信息化管理平台开始进入工程物资管理领域。寇浩然[1]以中铁十六局为例,基于需求分析,设计了工程物资管理系统,实现了对物资库存、供应商的管理、物资计划的招标、订单、收料、发料的实现以及物资台账与汇总的查询。但是并没有检验系统的实际管理效果。谷平[2]提出管理系统设计的具体要求,包括易于用户操作、分级权限管理、一体化管理过程等。赵建华[3]以小湾工程为例构建了三级节点控制模型和工程物资管理中的多目标约束模型,对同类工程的物资调运工作具有一定的参考价值。李兰兰、郭海湘等[4]考虑供过于求时,剩余物资对库存以及订货量的影响:以期望利润为目标函数,初始库存为自变量,提出了改进的多周期报童模型,经检验可降低库存成本50%左右,具有较好的合理性。李晓曦[5]基于ISM模型原理,探索了防汛物资管理系统构建思路,揭示了该系统相关要素特征属性,为防汛物资优化配备及管理提供决策依据。

2.2新技术的应用

随着大数据、移动互联网技术的发展,物资管理领域也开始逐步实现技术创新。张文军[6]等概括了物联网的技术组成,提出物联网技术在部队物资的信息采集、存储位置的确定、物资移动、库存盘点、环境监控等方面具有较广阔的应用前景。陈啸,熊国宏,徐世阳[7]研究了大数据技术在电力采购物资质量管理体系中的应用,对所购材料和供货商进行数据挖掘并进行了横向和纵向的分析,为采购选择提供了较好的数据支撑。黄志君[8]比较了医院物资管理曾经使用的流程,并提出充分发挥移动互联网的优势,采用手机APP对医院物资进行管理,切合当下趋势。

2.3新理念的引入

第三方物流是指供应链上的各组成部分使用其它部分物流经营者提供长期的、互惠互利的、专业性的物流服务。供应链管理,指以最少的成本使供应链运作达到最优化,有效的供应链管理可以缩短现金周转时间;降低企业面临的风险;实现盈利增长并提供可预测收入。近年来随着供应链管理模式的成熟,供应链管理思想开始进入工程物资管理领域。杨爱国,余洋[9]将BOT项目与EPC模式相结合,以贵州中交道安高速公路总承包部物资管理为例,构建了BOT+EPC项目物资管理新模式。刘方民[10]对国内外物资管理现状做了总结,分析了目前企业式、项目式、第三方物流加入这三种物资供应链模式在成本控制上的侧重点,提出确定物资供应商在项目初期的重要性,并在总结以往供应商选择方法的基础上建立了灰色多层次综合评价模型,但用于模型检验的数据有效性不高,模型的适用性仍有提升的空间。韩立祥[11]从供应链协同视角,对X移动公司工程项目物资管理体系进行研究,针对物资管理工程中存在的需求准确度低、仓库体系臃肿等问题提出了相应的解决方案,对其他企业工程物资管理问题的研究具有一定的借鉴意义。石彦昌[12]提出供应链管理思想在供应商管理中的应用,并提出要逐步完善物资管理信息平台、建立电子商务环境。杨娟[13]将供应链管理思想融入煤炭企业信息化和物资管理制度中,提出了基于供应链管理的多层级一体化物资精细化管理建议,依托信息化平台建设,实施物资供应集约化管理。王培芳[14]分析了集约化思想在电力物资管理中的应用条件,提出进行业务流程的改革,整合压缩不必要的环节,并通过三角模糊层次分析法对电力物资集约化管理进行了定性评价。综上所述,随着信息技术的发展,集约化管理、现代物流思想、供应链管理思想等新理念开始进入物资管理领域,在采购、仓储管理、现场配送等方面发挥着越来越重要的作用,对物资管理水平的提高、管理效率的提升具有重要意义。

3结语

传统工程物资管理虽然基本保障了工程建设的物资需求,但缺乏从整体、全过程视角对工程物资进行更为有效的管控。随着科学技术的发展,大数据、移动互联网、数据分析与挖掘等技术开始进入工程物资管理领域,并与现代物流思想相融合,呈现出信息化、集约化、精准化、科学化的新趋势。

[参考文献]

[1]寇浩然.中铁十六局工程管理系统的设计与实现[D].济南:山东大学,2015.

[2]谷平.电力企业物资管理系统的构建[J].电力信息化,2004,2(8):39-41.

[3]赵建华.大型水电工程物资管理系统计划及调度模型与算法[J].物流技术,2007,26(1):114-123.

[4]李兰兰,诸克军,郭海湘.多周期报童模型在煤炭物资库存管理中的应用[J].运筹与管理,2010,19(50):167-183.

[5]李晓曦.ISM模型在防汛物资管理系统建立中的应用[J].水利规划与设计,2016(12):121-123.

[6]张文军,刘亚东,张爱民,等.浅析物联网技术在部队后勤物资管理中的应用[J].中国管理信息化,2017,20(1):159-163.

[7]XiaoCHEN,Guo-hongXIONG,Shi-yangXU.Researchandexplorationonthequal-itymanagementsystemofelectricpowerpurchasingmaterialsbasedonbigdata[J].Machinetool&Hydraulics,2017,45(6):128-136.

[8]黄志君.医院物资管理APP系统在采购订单与供应商交互中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(5):84.

[9]杨爱国,余洋.BOT+EPC项目高效物资管理体系之构建[J].公路与汽运,2015(6):210-212.

[10]刘方民.工程物资供应链管理模式及应用研究[D].重庆:重庆交通大学,2012.

[11]韩立祥.基于供应链协同的X移动公司工程物资管理研究[D].南京:南京大学,2013.

[12]石彦昌.供应链管理在施工企业物资管理中的应用探讨[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2010,9(4):76-78.

[13]杨娟.基于供应链的煤炭企业物资精细化管理研究[J].煤炭经济研究,2014,34(10):63-66.

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关键词:系统动力学;煤矿;物联网;模型

中图分类号:TD76 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)07-0069-04

0 引 言

近些年来,我国煤矿安全事故不断发生,对人员以及经济造成了极大的损失。因此,研究如何通过新的智能网络来降低我国煤矿事故发生率和事故损失具有重大的理论意义和现实意义。

煤矿安全生产系统作为一个由不同的动态系统构成的复杂群体,具有工作地点多变、环境复杂、生产过程复杂等特点。因此,传统的从静态、注重结果的角度出发的研究方法缺乏对煤矿系统性及波动规律的认识。系统动力学方法则可以宏观、动态而全面地研究煤矿安全系统中各个要素之间的相互关系,从而能够建立一套与实际相符的煤矿系统模型。

物联网作为一个新兴技术领域,近些年来在煤矿生产系统的运用也得到广泛的推广。然而,目前我国的煤矿物联网由于发展的不成熟,在其应用中存在着计算机硬件采购方面投入大,软件投入小,生产安全监控体系不完善等问题,并没有真正建立起有效的开放的综合信息系统平台[1]。

本文在系统分析的基础上,构建出煤矿安全系统完整的层次关系图,并建立起因果关系图,然后在此基础上通过与物联网技术的结合,研究设计出了一个完整的物联网架构模型。基于此方法设计的煤矿物联网模型,对煤炭行业提高综合信息化管理水平以及企业竞争能力都具有重要的现实意义。

1 煤矿安全系统影响因子分析

对煤矿安全影响因子分析,是对煤矿系统事故分析和系统动力学仿真研究的基础。本文前期统计了大量的典型煤矿事故并进行分析,以期构建相对完善和全面的煤矿安全影响因子体系,为建立完整的物联网系统、指导科学化的安全管理奠定了基础。

在通过对大量煤矿事故原因的分析与统计上,总结出了煤矿安全影响因素总共可分成七大类,分别是设备因素、自然因素、员工因素、安全科技因素、安全管理因素、法律监督因素和经济因素。通过深层次的系统分析研究,发现煤矿安全系统的七大类影响因素内部还存在相互关系,进而体现了煤矿事故原因的复杂化、多样化。煤矿系统安全影响因素的内在关系如图1所示[2]。

图1 煤矿安全影响因素关系图

在大量统计及研究的基础是,总结发现七大类因素还包含很多子影响因素,具体如下[3]:

(1)设备因素:煤矿装备设施水平作为影响煤矿安全生产的基本条件,其水平的高低主要由供电系统可靠性、采掘设备先进性、通风系统安全性、瓦斯防治水平、安全监测水平、防火设施可靠性、防尘设施的可靠性、排水系统可靠性、提升系统可靠性、支护系统可靠性等因素决定。

(2)自然因素:自然因素作为煤矿安全系统的原生条件,它的控制幅度较弱,其主要包含瓦斯和粉层、水文地质条件、顶板条件、自然发火、热害、地质构造等因素。

(3)员工因素:员工因素是煤矿安全系统的直接因素,控制程度的高低将直接影响煤矿系统的安全水平,其影响因素主要包括安全素质、从业年限、自主管理、文化程度、安全激励、心理因素、生理因素、工作环境等。

(4)安全科技因素:在煤矿现代化建设中,安全科技因素成为了保障煤矿安全系统的重要因素,其影响因素主要包括开采设计、安全关键技术研究、安全技术示范工程、安全技术理论研究、安全技术人才等。

(5)安全管理因素:煤矿的安全管理水平直接反应了煤矿系统安全水平,其主要影响因素包括人力资源管理、管理信息系统、管理机制、安全教育管理、安全评价、劳动组织管理、危险源管理和设备管理等。

(6)法律监督因素:法律监督因素作为规范煤矿安全生产的外力,其主要影响因素包括政府安全监察体系、国家行业法律法规、责任追究制度、煤矿自身监察体系、专项整治等。

(7)经济因素:经济利益因素作为影响各阶层的不可忽视的因素,其影响因素主要包括煤矿主的利益、地方政府利益、煤炭行业利益、国家宏观调控。

2 煤矿安全系统动力学模型研究

通过对煤炭安全系统影响因素的全面分析,已经基本对全部影响因素进行了总结。为了确立煤矿安全系统的内部因果关系,从而更清晰地反应系统各因子的关联及影响,这里从七大影响因素中选取了以下的安全指标:技术装备水平、地质环境、矿山事故率、百万吨死亡率、伤亡率、企业利益、利润率、安全投入、产能投入、安全培训及考核力度等主要变量因素。

经过分析确定,影响煤矿安全主要因素的因果关系图如图2所示[4]。

图2 煤矿安全系统动力学模型图

通过上述因果关系图,反映了经济效益、生产规模、安全投入、技术与装备水平、生产投入、安全人员、安全管理、安全培训考核等主要系统因素对煤矿安全具体的影响及作用关系。

3 基于系统动力学的煤矿安全影响因子层级

通过前文对影响因子的分析和系统因果的分析,煤矿安全影响因素的关系已经确定。基于此,这里通过解释结构模型来进行层次分析,就可以将各个因素间的复杂关系通过一个多层次的递阶结构清晰地展现出来。具体层次分析结果如图3所示。

通过分析图可以清晰地看到煤矿安全系统中的表层直接因素、中层间接因素以及深层根本因素的具体原因,以及各因子间的相互关系。分清各主要因子之间的相互关系,将增强我们对煤矿安全系统的认识,对建立防范体系具有重要的指导意义。

4 煤矿安全物联网模型研究设计

4.1 煤矿安全运作系统分析

通过前文对煤矿安全影响因素的分析,已经很清晰地认识主要的安全影响因素以及它们的关系,为了更好地对各类影响因素进行控制与管理,这里将上述各类安全因素所涉及的煤矿运作系统进行分类,具体结果如表1所列。

通过以上分类,清晰地展示了安全影响因素所涉及的各类煤矿运作系统。

图3 煤矿系统安全影响因素层级图

表1 安全因素所属运作系统分类图

煤矿运作系统 涉及煤矿安全因素

矿山灾害感知系统 瓦斯防治、防火防尘、矿井压力等

矿山设备感知系统 采掘设备、通风供电设备等

矿山周围环境感知系统 水文地质、温度湿度等

生产监控指挥系统 采掘环境、运输环境等

人力资源管理系统 人员安全素质、员工安全培训等

资产财务管理系统 员工利益,矿业、行业盈利等

专家决策支持系统 安全评价系统,安全人才水平等

工程项目管理系统 安全工程建设,运作系统建设等

运销管理系统 设备管理,信息管理等

感知信息漫游系统 信息采集、传输,信息共享等

机电设备管理系统 设备条件、设备管理体系等

...... ……

4.2煤矿安全物联网模型设计

物联网技术在煤矿系统的运用在很大程度上提高了矿山的智能化运作。通过以上对煤矿安全系统的分析,已经清晰确定了煤矿安全因素之间的相互关系。结合物联网技术,我们可以确定在煤矿物联网的构建中基本可以分为四个层面。具体煤矿物联网的架构模型如图4所示[5]。

感知与控制层作为传统物联网研究的热点,已经比较成熟,结合前文的影响因素分析,这里一共设计了四个系统,分别是安全系统、生产系统、供电系统和生产调度系统。安全系统包括安全监测、井下排水、通风、防灭火、束管监测、瓦斯抽放、人员考勤和人员监控;生产系统包括工作面、提升系统、皮带系统、供压系统、水处理、选煤厂、锅炉房、井下降温及给水系统;供电系统包括地面与地下供电;生产调度系统包括无线通信系统、调度通信系统、信息监控系统和大屏幕显示系统。

信息集成层是新型煤矿物联网系统的数字化集成中心,主要由工业级实时数据库和关系型数据库组成。工业级实时数据库包含了数据分析、联动控制策略库、故障诊断库和专家库;关系型数据库主要包含管理基础库、组织机构库、业务标准库和专家知识库。

管理决策层作为企业的智能管理层,分为生产智能分析和商务智能分析两部分。生产智能分析中心主要运作包括计划目标管理、物资管理、运销管理、工程项目管理、能源管理、机电设备管理、通风设计分析和安全管理;商务智能分析中心主要运作包括全面预算管理、财务管理、人力资源管理、固定资产管理、煤质管理、精细化管理、生产调度管理和三维数字开采管理。

企业展示层主要是通过企业展示网络来展示企业的相关信息。

煤矿物联网架构的自上而下的四个层级分工明细又相互协作,各个层级间共用同一的数据仓库,并通过工业以太网和企业管理网实现联通。

5 结 语

煤矿安全的系统动力学研究以煤矿生产运营过程中影响安全运作的各个因素为研究对象,将其分为若干子系统,对各子系统中的影响因子进行分析,确定系统因果图,并建立起煤矿安全层级解释模型,为科学的构建煤矿物联网系统以及制定科学的安全管理决策提供了依据。

通过煤矿物联网的构建,可实现智能矿山的自动化运作,为煤矿企业经济的可持续发展和矿区环境的安全稳定提供了保证。

参 考 文 献

[1] 张申,丁恩杰.物联网与感知矿山专题讲座之一物联网基本感念及应用典型[J]. 工矿自动化,2010(10):104-108.

[2] 林富森,徐锡源.安全系统工程基础与实践[M].北京:煤炭工业出版社,2001.

[3] 邱利,朱明.矿山安全生产系统动力学研究初探[J].矿业快报,2005(2):23-24.

[4] 李希建.煤矿安全管理的SD模型及其分析[J].矿业安全与环保,2003(1):21-22.

篇9

世界的盛会

本次盛会,以“创新物联时代、共享全球智慧”为主题,共有美国、德国等23个国家和地区的逾4000位代表出席。其中,有中国科学院、中国工程院院士24人,国内知名专家学者107人,国际组织负责人、国外智库学者和国际物联网领军人物32人。为期三天的盛会,除了开展技术交流与合作,还将围绕物联网领域内的热点焦点话题,展开智力的碰撞、脑力的激荡。

博览会期间,共设世界物联网无锡峰会和物联网+中国制造2025、环保物联网、智能交通与车联网产业发展、医疗健康物联网、国际物联网金融、物联网信息安全、传感器技术与产业发展、物联网+大数据等8个高峰论坛,以及新技术和新产品成果暨产业合作洽谈会、物联网小镇规划、全国软件和信息技术服务业骨干企业座谈会、第三届全国高校物联网应用创新大赛总决赛、物联网人才招聘等系列活动。

在专业演讲阶段,中国互联网协会理事长、中国工程院院士邬贺铨,DG CONNECT(欧盟委员会通信网络内容和技术总司)司长顾问佩尔・布利克斯特,阿里巴巴集团技术委员会主席王坚,微软公司资深副总裁、大中华区董事长兼首席执行官柯睿杰(Alain Crozier),华为副总裁张顺茂,瑞士工程科学院院士、日内瓦大学前副校长纳迪亚・玛格丽特・唐尔曼(Nadia Mag-nenatThalmann),无锡物联网产业研究院院长刘海涛,第15届世界传感器大会主席、密歇根大学教授卡里尔・纳杰菲(Khalil Najafi),英国国家石墨烯研究中心主任、2010年诺贝尔奖获得者康斯坦丁・诺沃肖洛夫教授等9位嘉宾作了大会演讲。

本次盛会演讲嘉宾阵容强大,构成体现了广泛性和多样性,主题紧扣发展脉搏,内容突出了时代性和前沿性。峰会演讲的9位嘉宾中,既有国际机构负责人,也有国内院士学者;既有国际诺贝尔奖获得者,也有本土技术精英;既有国际网络巨头,也有中国著名企业负责人。演讲的主题和内容涵盖了窄带物联网、5G、数字经济、高端传感器、物联网新材料等前沿问题、关键问题和重大问题。

智力的碰撞

“要让大家知道无锡不仅是物联网的产业高地,也是物联网的思想高地,世界物联网博览会上提出的远见性判啵对将来全国乃至世界物联网的发展都会产生重要影响。物联网将成为撬动江苏经济转型的重要战略支点。”江苏省委书记李强说。

此次博览会凝聚了业界共识,加强国际合作。以倡导建立规范的全球物联网标准体系,推动物联网更高水平应用为目标,共同促进世界物联网技术进步和产业发展。正如此次大会的主题“创新物联时代,共享全球智慧”所说的那样,创新与共享,成为整个物联网博览会的关键热词。

微软公司资深副总裁、大中华区董事长兼首席执行官柯睿杰认为,以物联网、大数据、云计算为代表的新一代信息技术,正加速变革经济社会运行方式。未来,数据会成为一种新货币新资产,促使产业整合不断向深度和广度迈进。

“未来的社会是万物互联的智能社会。”华为副总裁张顺茂说,物联网正在走出碎片化的市场,随着“窄带物联网”的推出,物联网的价值链将无限拉长。

中国工程院院士倪光南在博览会上表示,目前物联网在应用方面做得不错,接下来要从政府和企业的层面,在核心技术上更加重视,追求突破,在物联网方面做的更好;中国科学院院士邬贺铨则提出,应该说中国的物联网发展还是比较稳健的,并特别强调要将物联网教育落到实处,在实践应用中培养人才。

多位专家认为,中国物联网产业前景光明,但依旧任重道远。一方面,物联网的发展,不应偏离服务制造业这一基点,不同企业需要“区别对待”;另一方面,中国物联网的应用普遍处于初级阶段,高端传感器严重依赖进口,对大数据的运用能力也亟待提高,这需要产学研各界共同冷静思考,携手破题。

此次博览会的平台价值,印证了物联网链接万物,实现产业间边际效用最大化的意义,物联网未来的发展不可估量,对经济社会的变革具有深远的意义。

物联的时代

物联网被公认为是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,也是我国布局创新战略的重点领域。在人们对物联网的畅想中,借助传感器,周围的各种机器甚至万物都将互联互通。物博会上,众多参展商搭建了各种物联网应用场景,让观众提前体验“感知时代”。

物博会现场,一位工作人员介绍:“这是一个智能机器视觉传感器,它可以感知工件物体的大小和位置,以及它的加工轮廓,这样就可以针对这个工件进行个性化的加工。然后它和这个机械手进行配合的话,就能完成智能视觉引导机械手进行加工和搬运的动作。”

工作人员所说的这只机械手,看起来只比一般的机械手多了一个传感器,但正是因为有了这个传感器,工业化大生产中也可以搞个性化定制,智能制造的层次一下子提高了不少。

一些物联网设备,给人们的生活带来了便利。一家参展商开发的是新一代人脸识别系统,能感知和分辨复杂的面部表情。参展商相信,这有助于解决远程办理银行卡的身份验证难题。参展商说:“以前办卡的模式就是我必须带着我的身份证,我本人到银行的柜台找工作人员给我办一张卡。现在我们有了这个人脸识别,就可以自助在手机app上,通过远程的认证,把身份证拍下来传到网上,再拍一张我的脸,然后通过实时的比对,就可以自助办卡。”

物联网给生活带来的变化。在传感技术、大数据和移动互联网发展的推动下,物联网应用在全球渐成气候,正在进入实质推动阶段。

物博会现场,有参观商看到各种新奇的物联网产品后,发出这样的感叹:未来已经发生,只是尚未流行。在物联网发展的起步阶段,我们要做的就是加快步伐,引领潮流,夺得先发优势。

物联网高地

2009年,中国提出“感知中国”的概念,物联网被正式列入了国家五大新型战略产业之一。经过几年的发展,中国已成为物联网的世界高地。

2016年,《中国制造2025》,明确提出要把“制造业”和“互联网+”相融合。业内普遍认为,中国潜在的制造业高点是互联网和传统工业行业的融合,智能制造是主攻方向,物联网则是关键切入点之一。

中国互联网协会“互联网+”研究咨询中心副主任李易表示:“实际上,互联网过去做的是人和人之间的链接,进入智能制造后,人与人之间的链接已经不够了,更多的需要在人与人的链接之上。比如人与流水线、流水线与流水线,工厂与工厂之间的链接,更多的需要传感器和技术的创新了,我想,现在物联网确实是智能制造的一个创新了。”

在本次博览会上,的《2015-2016年中国物联网发展年度报告》显示,中国物联网产业规模2015年达到7500亿元,“十二五”时期年复合增长率为25%。2015年以来,全球物联网正步入实质性推进和规模化发展的新阶段,我国物联网与云计算、大数据、“互联网+”、智能制造等新业态紧密融合,逐步构建形成融合创新的产业生态体系。工业物联网将率先实现规模应用;物联网平台竞争时代到来;无锡以技术创新、应用创新培育经济新动能的转型模式日趋成熟。中国成为全球物联网发展最为活跃的地区之一。

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关键字:物联网系统安装与部署;项目化教学;专业技能;职业技能

物联网系统安装与部署是针对物联网系统集成与维护的工程岗位而开设的,通过本课程培养学生对物联网系统集成、维护、应用、简单设计开发的能力,同时注重将职业资格标准融入课程教学,为物联网系统集成与维护方向岗位工作学习奠定基础。

一方面,随着物联网的快速发展,社会对物联网系统集成及维护方面的人才需求越来越大;另一方面,随着高校毕业学生逐年增多,就业压力越来越剧烈,企业对人才的要求越来越高,总是希望学生在学校所学的知识能更好的满足就业岗位的要求。所以,各大高校纷纷开展各种满足要求的实践课,以满足学生毕业进入社会从事相关工作的需要。考虑到高职院校学生具有理论知识相对薄弱以及项目化教学是一种“行为导向”的教学,在物联网系统安装与部署课程中,采用项目化教学的模式是一种非常有效的教学手段。

1 项目化教学的理念

针对物联网系统工程装调和售前售后技术支持工程岗位群,物联网系统安装与部署课程,以项目案例系统化理念为指导,以教学做一体化为典型特征,与行业企业合作共同开发与设计。在课程设计中我们遵循的理念是:

2 项目化教学的设计思路

物联网系统安装与部署课程的课程组教师与行业、企业的专家(兼职教师)密切合作,共同参与课程设计开发与教学实施的全过程,充分体现课程教学过程的开放性。课程以“智慧校园”典型项目案例为主线,按照“行前、知后、知行合一”的技术技能人才培养规律,将物联网系统安装与部署的各种技术融入到各个典型案例中,以应用案例引领系统平台搭建、传输层连接配置、感知层故障维护等关键技术,便于学生对抽象技术的理解,增强学生对系统集成与维护的兴趣。课程采用逐层深入方式将传系统安装与部署关键技术所需要的知识点技能点融入任务设计中。作为专业核心课程,通过项目教学法,培养学生的专业能力、方法能力、社会能力,充分体现课程教学内容的职业性。

3 课程项目设计

物联网系统安装与部署总共设计2个项目,每一个项目均是一项计划好的有固定的开始时间和结束的时间的工作,项目由教师和学生一起共同完成,以学生为主,教师为辅。每个项目结束后均是一件较完整的作品。依托新大陆公司提供的实训设备,设计的2个项目如下:

(1)图书馆环境监控系统的安装与部署

图书馆环境监控系统是一个对图书馆的光照、温度和湿度等环境参数进行实时监测,并以监测到的参数值作为自动控制图书馆内风扇的开与关、窗帘的开与关的依据,从而使图书馆的光照、温度和湿度保持在设定的范围以内,为在图书馆内工作和学习的人员提供一个舒适的环境。

(2)宿舍环境报警系统的安装与部署

宿舍环境报警系统旨在当学校宿舍发生火灾等灾情时能够提供实时的报警,进而保证学生的安危。针对火灾发生时会产生火焰和烟雾的特征,宿舍环境报警系统利用火焰传感器和烟雾传感器进行监测,同时将监测到的有无火焰及烟雾的信息发送到数据采集器,并通过路由器传输到监控中心,一旦发生灾情,一方面烟雾传感器和火焰传感器能够进行本地声光报警,另一方面,连接在监控中心的LED显示屏也实时显示灾情信息。

图书馆环境监控系统中,传感器采集的信息和执行设备的控制主要通过zigbee无线传输,宿舍环境报警系统的传感器信息采集则是利用有线线缆,两套系统在知识侧重点上有很大的不同。所以,通过两套系统的安装与部署,既能够让学生掌握物联网系统安装与部署的详细流程,也能够学习到物联网系统中的多种知识点。

4 课程项目化教学的具体实施

(1)明确项目任务,提出方案

根据设计的项目,教师提出学生的总体任务是完成整套物联网系统的安装与部属,学生们通过对具体的项目进行案例分析,明确任务的具体要求,同时通过和任课教师一起探讨,提出具体的实现方案,并不断修正,从而达到预期目标。

(2)制定具体的计划

按照前面确定的最终方案,制定完成项目的详细计划。由于本门课程包括两个大的项目,也即是两个大任务,每个任务的完成需要较长的时间,战线拉得很长,因此,需要学生制定好合理的计划,在任课教师的指导下,将大任务分成几个小任务,并按时按质完成。

(3)实施计划

计划一旦制定,即进入具体的实施。在实施计划时,需要根据班上学生的能力水平、特长和兴趣,组建高效的团队。通过团队成员分工合作完成任务,从而培养学生的团队合作精神,提高学生的沟通协调能力。

(4)成果评价

为全面考核学生的项目实施情况,以考察学生的学习情况,针对物联网系统安装与部署这门课,可采取“教师点评+小组互评+学生自评”的三方评价体系对学生的学习情况进行过程考察。对于完成得较为优秀的作品,可使该小组进行作品展示,以供其他同学学习与欣赏,同时给予一定的激励奖励,对于完成不够理想的作品,在任何教师的指引下进行分析,找出不足和问题,避免在后期的学习中再次发生。

5 项目化教学实施过程

针对工程设计与实施课,因其与实际工程联系紧密,最好采用具有相关行企业工作经验的老师完成本n程的教学。在本课程的项目化教学过程中,首先是老师对相关知识进行讲解,然后采用其之前在企业工作的具体项目为学生进行实际案例分析,最后给学生布置任务。学生按照老师的要求对任务进行解读,并进行需求分析、团队组建、制定计划、实施项目,最后是老师及学生对每组的项目成果进行评价。

(1)基本知识的讲解

虽然项目化教学法是以学生为主体,但任课教师还是需要先向学生讲解所做项目用到的基本知识。针对工程设计与实施这门课,教师需要采用多媒体工具,为学生展示实际工程设计与实施的具体流程,以及作为一个设计或实施人员,应具备哪些技能,并如何对一个工程进行合理的设计及全生命周期的把握。

(2)实际案例分析

由于目前智慧楼宇炒得较为火热,且这也是信息化技术项目未来发展的一个方向。相信在不久的将来,社会将急需大批量智慧化方面的人才。因此,为了满足社会的需要和考虑到学生毕业后的就业,针对工程设计与实施这门课,任课教师可以以智能楼宇方面的项目为学生进行案例分析,使学生在做任务的时候也完成类似智能楼宇这方面的项目。值得一提的是,老师所分析的案例,在整个课程教学的自始至终,均应该为一个案例贯穿于整个教学的始终。只有这样,才能使学生完整并清晰的理解整个工程的什么周期,以达到教学的预期目标。

(3)任务下发

在老师完成了基本知识的讲解及案例的分析之后,便设置相应的任务让学生完成。针对本课程,应在整个教学的始终设置一个大项目,然后再在大项目下细分为各个小任务。在做任务之初,学生应对整个项目有一个宏观的把控,这也是训练学生宏观掌控问题的能力。例如,让学生完成项目名为“学生宿舍大楼的智能化设计”的任务,其下设置宿舍楼使用对象的需求分析、相关智能化系统的O计与实施、整个项目的过程管理等子任务。

(4)解读任务并进行需求分析

学生在接收到老师分配给其的任务后,即对任务进行仔细研读,在弄清楚所要做的任务后,就进行相应的需求分析。分析整个项目需要具有何种能力的人员进行配合,需要多长时间及多少人才能完成本任务。

5 结语

物联网系统安装与部署这门课程的教学,必须与实际的项目工程紧密结合。实践证明,通过采用本文所提出的项目化教学法,不仅使学生学习到了更贴合实际的专业技能,而且提高了学生们的学习兴趣,培养了其团队合作及与人沟通协调的能力,达到了专业技能和职业素养双重目标,对从事该领域研究及教学的人员具有一定的参考意义。

参考文献